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        建立采收率與井網(wǎng)密度關(guān)系的方法探討分析

        2014-04-26 12:41:52
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2014年16期
        關(guān)鍵詞:井網(wǎng)密度水驅(qū)驅(qū)油

        魏 濤 毛 彬 范 晉

        (山東省菏澤市東明縣采油六廠,山東 菏澤 274500)

        建立采收率與井網(wǎng)密度關(guān)系的方法探討分析

        魏 濤 毛 彬 范 晉

        (山東省菏澤市東明縣采油六廠,山東 菏澤 274500)

        石油對經(jīng)濟的發(fā)展有著重要作用,油田開發(fā)的成敗受采收率與井網(wǎng)密度關(guān)系的建立正確與否影響重大。通過多年的分析,發(fā)現(xiàn)利用遞減法、水驅(qū)曲線法可對井網(wǎng)條件下的采儲量進行確定,再通過油田動用的地質(zhì)儲量可對該井網(wǎng)密度下的采集率進行確定。

        采收率;井網(wǎng)密度;遞減法

        我國的多數(shù)油藏位于陸相沉積處,因此油田企業(yè)為了使投資風(fēng)險能夠降到最低,在開發(fā)油田過程中,投資者在井網(wǎng)投資上會選擇較稀的形式。不過隨著勘探技術(shù)的發(fā)展,對井網(wǎng)加密進行了不斷的調(diào)整,使油田的開發(fā)得到了一定的改善,并提高了采收率。

        一﹑討論謝爾卡喬夫公式

        卡喬夫?qū)Σ墒章屎途W(wǎng)密度的關(guān)系進行了多年的研究,最終它證明了油田的采收率和井網(wǎng)密度有著一定的聯(lián)系,并用公式1表達出來:ER=EDe-as(1)

        通過公式我們不難看出,采收率隨著井網(wǎng)密度的增大而成指數(shù)增加,在式子中ER代表采收率;ED代表驅(qū)油效率;S代表井口密度(hm2/口);a代表幾口系數(shù)(口/hm2)。

        通常情況下,驅(qū)油效率不會發(fā)生明顯的變化,因此我們可以將其看作為一個常數(shù)。那么波及系數(shù)的變化就會直接影響采收率,井網(wǎng)密度的增加也會使井網(wǎng)密度成指數(shù)增加。如果油田范圍內(nèi)布滿了井,開發(fā)層全開,那么S則無線接近于0,油田的采收率將和驅(qū)油效率相同。如果油田未被開發(fā),那么S則接近于無限大,波及系數(shù)將無線接近于0,而采收率則為0。

        下面我們做一種假設(shè),假設(shè)開發(fā)一個儲存量足夠的油田,在油田的范圍內(nèi),布置幾口井,井的數(shù)量有限,井與井之間沒有干擾,此時采收率同井網(wǎng)密度成反比,可以用公式2進行表示:

        式子中的C為常數(shù)。如果井足夠多,那么井與井之間將會發(fā)生相互的干擾,油田的采收率的變化將會呈指數(shù)形式。

        二﹑采收率與井網(wǎng)密度關(guān)系建立的常見方法與存在的問題

        (一)經(jīng)驗公式法的應(yīng)用

        多年來采收率和井網(wǎng)密度關(guān)系的建立一直都是石油工作者需要面臨的問題,謝卡爾喬夫是多數(shù)關(guān)系建立的依據(jù)。如我國在石油勘探過程中,依據(jù)眾多油田的開采資料對采收率于與井網(wǎng)密度進行了回歸。在實際操作過程中,首先對油田中的資料加以利用對流度和流動系數(shù)進行計算,再通過經(jīng)驗公式對驅(qū)油效率和井網(wǎng)系數(shù)進行確定。

        另一種較為常用的方法就是利用驅(qū)油效率的經(jīng)驗公式和井網(wǎng)系數(shù)經(jīng)驗公式對驅(qū)油效率和井網(wǎng)系數(shù)進行計算,在將最后的記錄帶入到謝爾卡喬夫公式中。經(jīng)驗總公式的適用有著一定的局限性,而且適用于每個油田的總公式都各不相同,這就導(dǎo)致了油田分析結(jié)果存在著波動性,更何況油田的開發(fā)受多方面因素影響,因此分析結(jié)果經(jīng)常得不到人們的期望值。但這并不能否定經(jīng)驗公式法的意義,在油田開發(fā)的初始階段和資料不全的情況下經(jīng)驗公式法對油田的開發(fā)還是有著一定的作用。

        (二)數(shù)據(jù)回歸法的應(yīng)用

        在實際油田開發(fā)中,都需要對油田中的石油儲存量進行統(tǒng)計,因此可以對數(shù)據(jù)進行回歸計算,將(1)中的式子進行計變形,得到式子:ln Er=lnED-aS(3)

        如果以采收率作為縱坐標,井網(wǎng)密度作為橫坐標,在直角坐標系中進行線性回歸,通過回歸線的截距和斜率我們就可以的到ED和a,這種思考是正確的。但是在實際應(yīng)用中卻存著許多問題,因為采用該種方法需要對油田有一個深度的認識,如果對油田的認識不足,對采收率的計算將會存在較大誤差,在計算中計算的結(jié)果可能會產(chǎn)生忽小忽大的情況,因此在實際應(yīng)用過程中會存在較大難度。

        (三)相滲曲線法

        通過相滲資料對驅(qū)油效率進行計算,然后在用經(jīng)驗公式對井網(wǎng)系數(shù)進行確定,對于井網(wǎng)系數(shù)的計算我們可以利用謝爾卡夫公式完成,即:

        采用此種方法的最大難度在于對驅(qū)油效率的確定,通常情況下油田都為多層和采,在不同階段分析出的相滲曲線都會有所不同,經(jīng)常會出現(xiàn)很大的差別。從目前我國油田的開采情況來看,多數(shù)油田都只是在油田的開采初期,利用資料對相滲曲線進行了測試,而由于資料的準確性沒有經(jīng)過嚴格的考察,因此計算的結(jié)果的準確性也有待考證。

        如果有數(shù)量足夠的曲線,對多條曲線歸一化處理,那么井網(wǎng)密度將會成為一個單點值或固定值,而不同階段的單點值計算出的結(jié)果也有所不同,因此相滲曲線法在實際應(yīng)用中也存在較大問題。

        三﹑遞減法與水驅(qū)曲線法

        近年來,油田通過大量的數(shù)據(jù)對采收率和井網(wǎng)密度關(guān)系進行了建立,通過多年總結(jié),制定出了兩種使用的方法,分別是遞減法與水驅(qū)曲線法。

        (一)遞減法

        Arps遞減在國際上已經(jīng)被廣泛應(yīng)用,Arps遞減中的一種常見的類型就是雙曲線遞減,在雙曲遞減過程中累積產(chǎn)油量和產(chǎn)量之間的關(guān)系如下:

        在公式中Np(遞減)表示在遞減期間所有產(chǎn)油的累積量,Qi代表遞減期的最初產(chǎn)油量,n代表遞減指數(shù),值為0到1之間,Di代表到遞減率。Q代表一段時間內(nèi)的油產(chǎn)量。那么在雙曲遞減在遞減期的儲油量可用公式7表示:

        在式子中,NR(遞減)代表遞減期的可采儲量,將公式(7)帶入到公式(6)中變可的到總的技術(shù)采儲量:

        在式子中NR表示總的可采儲量,在指數(shù)遞減中,將n=0帶入到式子(8),所以在指數(shù)遞減(NP,Q)或雙曲線遞減(Np,Q1-n)回歸中,截距同斜率的比值就是可采存儲量的值。

        (二)水驅(qū)曲線法

        水驅(qū)曲線法目前已經(jīng)是一種較為成熟的方法,在油井開采過程中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用,本文以甲型水驅(qū)線法為例對其進行介紹,甲型水驅(qū)曲線法主要是關(guān)于積產(chǎn)水量和積產(chǎn)油量對半數(shù)關(guān)系,對我國的石油開采有著指導(dǎo)性意義。其表示公式為: lgWp=c+dNp(9)

        在公式之中Wp表示累積產(chǎn)水量,d和c分別代表水驅(qū)線的斜率和截距,Np代表產(chǎn)油量的累積值。對式子(8)進行推到可以得到累積產(chǎn)油量和含水量之間的關(guān)系。

        在式子中fW表示含水率,在計算中想的到可采儲量則需要將含水率的值設(shè)定為極限含水率。

        (三)探討應(yīng)用條件

        多年的油田開發(fā)經(jīng)驗表明,遞減法和水驅(qū)曲線法是對宏觀規(guī)律的有效體現(xiàn),在實際工作中不龐大的油田開發(fā)過程中井口的數(shù)量變化也不大,水驅(qū)曲線率也不會發(fā)生較為明顯的變化。因此,合理的使用遞減法和水驅(qū)曲線法對可采儲量進行準確的計算存在著一定的難度。依據(jù)以往的經(jīng)驗表明,如果在油井開采過程中不同區(qū)塊之間儲存物或地質(zhì)條件(裂縫情況﹑水油關(guān)系﹑油藏深度等)差別較小,那么該區(qū)域內(nèi)的油田的采收率和井網(wǎng)密度的變化也應(yīng)該相似。在開采過程中可以將該區(qū)域的動用含油面積和地質(zhì)儲量進行疊加,然后在進行數(shù)據(jù)回歸,這樣就可以合理的建立采收率與井網(wǎng)密度兩者之間的關(guān)系。例如在我國某油區(qū)內(nèi),淺層藏油由8個區(qū)域構(gòu)成,每個區(qū)域水驅(qū)曲線都沒有明顯的變化,但將所有的油區(qū)進行綜合考慮就會發(fā)現(xiàn)明顯的變化,通過綜合數(shù)據(jù)就可以建立采收率與井網(wǎng)密度關(guān)系。

        除此之外,還需要注意的是公式的建立會受到油田加密方式的影響,不同加密方式和不同階段多對應(yīng)的采收率與井網(wǎng)密度關(guān)系都會有所不同。下面我們就三種不同的加密方式(如圖1所示)進行分析。圖1中的a種加密方式為均勻加密,此種加密方式伴隨著開發(fā)的進行不斷增加加密調(diào)整井。長期持續(xù)下去,井與井之間的相互干擾將會變得越來越強,單井的工作能力將會下降。因此,采收率與井網(wǎng)密度之間需要嚴格的依照指數(shù)規(guī)律進行增加。圖1中的b形式為滾動開發(fā),此種開發(fā)形式就是先找到一個開發(fā)區(qū)進行重點開發(fā),然后以主力開發(fā)區(qū)為圓心不斷的向周圍擴撒﹑調(diào)整。圖1中的c中開發(fā)方式為分塊動用,此種開發(fā)方式就是伴隨著開發(fā)的不斷深入,會有新的區(qū)域被納入到開發(fā)區(qū)域中,對于b﹑c兩種開發(fā)方式采收率與井網(wǎng)密通常不會以指數(shù)的規(guī)律增加。同時在開發(fā)過程中,很可能出現(xiàn)更為復(fù)雜的情況,就是在同一區(qū)域可能會出現(xiàn)多種開發(fā)情況,也就說同一開發(fā)區(qū)域可能出線三種開發(fā)形式的綜合,出現(xiàn)開發(fā)﹑加密﹑再加密,然后在開發(fā)一個新的區(qū)域,再開發(fā)﹑再加密的情況。因此,在對遞減法和水驅(qū)曲線法利用的時,要對油田的情況﹑發(fā)展里程進行詳細的分析,避免判斷出現(xiàn)錯誤。

        結(jié)語

        經(jīng)濟的發(fā)展離不開對石油的運用,因此要做好油田開發(fā)工作。在油田開發(fā)過程中要對采收率與井網(wǎng)密度關(guān)系進行正確的認識。對遞減法和水驅(qū)曲線進行合理的應(yīng)用,得到采收率和井網(wǎng)密度的關(guān)系,提高油田開發(fā)的水平,為油田的開發(fā)提供一定的幫助,雖然現(xiàn)階段我國的油田開發(fā)在世界上還為處于領(lǐng)先行列,但相信隨著我國技術(shù)的不斷進步和工作人員的努力,在不久的將來,我國的油田開發(fā)技術(shù)將位于世界的領(lǐng)先行列。

        圖1 不同的加密方式

        [1]黃冬梅,楊正明,郝明強,等.微裂縫性特低滲透油藏產(chǎn)量遞減方程及其應(yīng)用[J].油氣地質(zhì)與采收率,2010,(10).

        [2]趙連素,金春鴻,徐茂彬,等.水驅(qū)特征曲線與產(chǎn)量衰減曲線在濱南油田利7塊的綜合應(yīng)用[J].油氣地質(zhì)與采收率,2013,(10).

        TE38

        A

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